Immunité des plantes Flashcards
1
Q
Quelle est une autre façon d’appeler la reconnaissance spécifique chez les plantes?
A
L’interaction gène pour gène
2
Q
Exliquez ce qu’est l’interaction gène pour gène.
A
- Pathogène produit un gène d’avirulence (Av)
- Plante produit un gène de résistance (R)
La protéine du gène de résistance reconnait l’effecteur du gène d’avirulence.
Réactions de défense de la plante
3
Q
Qu’est-ce qu’un gène d’avirulence?
A
Chez le pathogène,
le gène d’avirulence produit un effecteur qui est reconnu par la protéine de résistance de la plante
Plante a des réactions de défense
Donc pas de virulence
4
Q
Vrai ou Faux.
La plante ne développe jamais de maladie par un pathogène possédant le gène d’avirulence.
A
Faux, si elle ne possède pas le gène de résistance, elle développe la maladie.
5
Q
Quels sont les deux domaines du gène de résistance de la plante qui sont communs à toutes le protéines de résistance?
A
Domaine LRR (Leucine-Rich Repeats)
Domaine NBS (Nucleotide Binding Site)
6
Q
Que fait le domaine LRR (Leucine-Rich Repeats)?
A
Ce domaine serait lié à la spécificité de l’interaction éliciteur/récepteur
7
Q
Que fait le domaine NBS (Nucleotide Binding Site)?
A
Correspond à un site de fixation et d’hydrolyse des nucléotides triphosphate ATP et GTP
8
Q
Quels sont les 6 principaux domaines structuraux chez les gènes de résistance (R) chez les plantes?
A
- Domaine LRR
- Domaine Ser/Thr kinase
- Domaine NBS
- Domaine LZ
- Domaine TIR
- Domaine CC
9
Q
Que fait le domaine Ser/Thr kinase?
A
Ce domaine serait impliqué dans les réactions de phosphorylation associées à la transduction du signal
10
Q
Que fait le domaine LZ (Leucine Zipper)
A
Ce domaine est connu pour jouer un rôle dans l’homo ou l’hétérodimérisation des protéines
11
Q
Que fait le domaine TIR (Toll Interleukin Receptor)?
A
Ce domaine serait impliqué dans la signalisation cellulaire
12
Q
Que fait le domaine CC (superhélice)?
A
Ce domaine serait important pour l’oligomérisation et la réponse de la protéine
13
Q
Quels sont les domaines qui varient en fonction des protéines de résistances? (4)
A
- Domaine Ser/Thr kinase
- Domaine LZ
- Domaine TIR
- Domaine CC
14
Q
Quelles sont les deux familles générales de protéines de résistance (chez la plante)?
A
- CNL
- TNL
15
Q
Quels sont les domaines présents dans la famille CNL?
A
CC
NBS
LRR
16
Q
Quels sont les domaines présents dans la famille TNL?
A
TIR
NBS
LRR
17
Q
Donnez un exemple de protéine de résistance de la famille CNL.
A
Protéine Rx
18
Q
À quoi peut résister la protéine de résistance Rx?
A
Aux virus PVX ou aux virus ayant des protéines de la coque similaires à PVX.
19
Q
Donnez un exemple de protéine de résistance de la famille TNL.
A
Protéine N
20
Q
À quoi peut résister la protéine de résistance N?
A
Au TMV (virus de la mosaïque du tabac)
21
Q
Quels types de pathogènes peuvent avoir des gènes d’avirulence?
A
- Virus
- Bactéries
- Champignons
22
Q
Quelle est la première protéine de résistance qu’on a découverte? Chez quelle plante l’a-t-on découverte?
A
Protéine N
Chez Nicotiana sylvestris
23
Q
Avec quelle expérience peut-on découvrir quelle protéine du pathogène est essentielle à l’interaction gène pour gène?
N. sylvestris avec le virus de la mosaïque du tabac.
A
- On infecte la plante avec une souche (#1)
- On recombine la souche gène par gène (avoir un gène à la fois de la souche #1)
- (Ex:) On sait que la protéine replicase est essentielle pour l’interaction gène pour gène.
24
Q
Quel serait le nom du gène d’avirulence contre le gène de résitance Pto?
A
AvrPto
25
Comment peut-on déterminer quel gène du pathogène est essentiel pour avoir une incompatibilité entre la plante et le pathogène?
Tomate et Souche pathogène.
3 tomates
- > 1 a le gène Cf9
- > 1 a le gène Cf9 non fonctionnel
- > 1 a le gène Cf4
Souche sauvage infecte les plantes: elles sont toutes compatibles
On traite la plante à Avr9 avant l'infection: plante ayant Cf9 fonctionnel est incompatible
On ajoute Avr9 à la souche pathogène: plante ayant Cf9 fonctionnel est incompatible
26
Quels sont les 3 niveaux de l'interaction plante-pathogène?
1: Reconnaissance
2: Transduction des signaux
3: Réponse de défense
27
Qu’est ce qui est utilisé pour les moyens de reconnaissance chez la plante?
Messagers chimiques primaires (éliciteurs)
28
Comment fait-on la transduction de signaux chez la plante?
Production de messagers chimiques secondaires
29
Nommez des exemples de messagers chimiques secondaires chez la plante.
H2O2
Acide salicylique (AS)
Acide Jasmonique (AJ)
C2H4
30
Qu'est-ce qu'un éliciteur?
Molécule produite par l'agent pathogène
| ex: PAMPs, DAMPs, MAMPs
31
Vrai ou Faux.
| Pour l'immunité PTI, la plupart des interactions sont indirectes.
Vrai
32
Vrai ou Faux.
Chez Phytophtora sojae, on n'a besoin que des 13 premier acides aminés de la glycoprotéine de 42 KDa (du pathogène) pour induire la défense.
Vrai
33
Quelle est l'importance de la reconnaissance d'une petite partie seulement de la glycoprotéine du pathogène par la plante?
Cela diminue grandement les chances que les mutations affectent la reconnaissance du peptide.
(pour induire la défense)
34
Quelle est la partie reconnue chez la flagelline par la plante?
Les 22 premiers acides aminés
| nommé flg22
35
Quels sont les constituants nécessaires à la reconnaisance de la flagelline chez la plante? (3)
flg22
FLS2 (protéine de résistance)
BAK1 (co-récepteur de FLS2)
36
Quels sont les 2 types de relations possible entre la plante et son pathogène?
Incompatibilité (plante a un avantage sur le pathogène) et compatibilité (pathogène a un avantage sur la plante)
37
Quelles sont les 3 situations où la plante a un avantage sur le pathogène? (À quelles étapes la plante peut arrêter l'infection)
1. Spore ne pénètre pas
2. Arrêt au début de l'infection
3. Arrêt lorsque le pathogène commence à germer et infecte une 1ere cellule
38
Quels sont les 2 types d'immunité innée chez la plante?
- Défense constitutive
| - Défense induite
39
Quelles sont les 2 composantes de la défense constitutive des plantes?
- Métabolites préformés (ex : saponines)
| - Barrières physiques (ex : trichome et paroi)
40
Quels sont les 3 types de saponines?
- Glycoalkaloïdes
- Triterpénoïdes
- Stéroïdes
41
Vrai ou faux : les pathogènes vont perturber la partie ''sucre'' des glycoalkaloïdes pour contre-attaquer.
Vrai
42
Quel est le rôle des trichomes?
Empêche les pathogènes d'entrer dans la cellule végétale en produisant des molécules collantes qui agrègent les pathogènes.
43
Quels sont les 3 mécanismes de défense des plantes?
- Reconnaissance des éliciteurs du type PAMPs
- Extinction génique (ARNi)
- Reconnaissance des éliciteurs du type effecteur
44
La reconnaissance des effecteur fait partie de la reconnaissance hautement spécifique ou basale?
Spécifique
45
La reconnaissance de l'ARNi fait partie de la reconnaissance hautement spécifique ou basale?
Basale
46
À quels 2 moments peut se faire l'extinction génique (reconnaissance de l'ARNi)?
- Post-transcriptionnel en agissant sur l'ARN
| - Transcriptionnel en agissant sur le niveau de méthylation (expression du gène)
47
Pour P. syringe, comment appelle-t-on la réponse à la réponse basale de type PTI?
Système de sécrétion de type III
48
Que fait le système de sécrétion de type III?
Injecte des effecteurs dans les cellules de plantes pour réprimer la réponse basale
49
Vrai ou faux : les PAMPs sont toujours des peptides
Faux
50
Vrai ou faux : la reconnaissance spécifique se fait toujours avec des protéines
Vrai : interaction gène pour gène
51
Nommer les 3 grands groupes de PAMPs avec quelques exemples pour chaque.
- Oligo/polysaccharides : laminarine, oligofucanes...
- Peptides et glycoprotéines : flagelline, mégaspermines...
- Lipides : ergostérols
52
Comment est-ce qu'on peut activer la NADPH oxydase?
Par la phosphorylation
53
Quel est le rôle de la NADPh oxydase dans les cellules de plante?
Transformer l'oxygène en anion superoxide, puis en H2O2.
54
Où est accumulé le H2O2 dans les cellules de plante?
Dans l'apoplasme, où se trouvent les pathogènes.
55
Quels sont les 2 rôles du peroxyde dans les plantes?
- Apoplasme : antimicrobien
| - Cytoplasme : messager secondaire
56
Nommer les 3 protéines de protection
- Peroxydases
- Glutathion peroxydases
- Glutathion sulfotransférases
57
Différencier le gène de protection, de défense et de résistance.
- Protection : protège la cellule contre la toxicité du peroxyde
- Défense : mise en place de la réaction de défense
- Résistance : activation de l'ETI
58
Quel est le rôle des protéines de protection?
Modifier le H2O2 pour réduire la concentration au niveau du cytoplasme
59
Vrai ou faux : l'acide salicylique et jasmonique sont des messagers primaires
Faux : secondaires
60
Nommer l'acide aminé précurseur de l'acide salicylique
La phénylalanine
61
Vrai ou faux : la voie de synthèse de l'acide jasmonique fait partie de la voie de synthèse des phénols
Faux : acide salicylique en fait partie
62
Vrai ou faux : l'acétosyringone fait partie de la même voie de synthèse que l'acide salicylique
Vrai
63
Quel est le rôle de l'enzyme NAHG?
Dégradation de l'acide salicylique, ce qui rend la plante sensible aux infections
64
L'acide salicylique est efficace contre quel type de microorganisme?
Biotrophes
65
L'acide jasmonique est efficace contre quel type de microorganisme?
Nécrotrophes
66
Nommer la protéine qui équivaut à l'acide jasmonique chez les humains
Prostaglandine
67
Quels réactions sur quelles molécules permettent d'avoir de l'acide jasmonique?
- Phospholipides membranaires dégradés par les phospholipases A2 et en libère de l'acide linolénique
- Action de lipoxygénase (LOX) sur l'acide linolénique et, après plusieurs réactions, formation d'acide jasmonique
68
Qu'est-ce qui compose le 3e niveau de dialogue plantes-pathogènes? (5)
- Réaction hypersensible
- Renforcement de la paroi cellulaire
- Accumulation des PRs protéines
- Peptides antimicrobiens
- Voies des métabolites secondaires
69
Vrai ou faux : la réaction d'hypersensibilité est une réaction contre les nécrotrophes.
Faux : nécroses en réaction contre les biotrophes
70
Qu'est-ce qu'est une réaction d'hypersensibilité de la plante?
Mort cellulaire programmée et localisée dans la zone d'infection. Contre les biotrophes qui donne une mort cellulaire programmée.
71
Nommer des molécules (3) qui sont importantes pour renforcer la paroi cellulaire.
- Lignine
- Subérine
- Callose
72
La formation de la lignine partage la même voie de biosynthèse que quelles 3 autres molécules?
- Acide salicylique
- Coumarines
- Acétosyringone
73
Où se fait la production de la callose?
Au niveau des plasmodesmes
74
Comment peut-on vérifier l'impact de la callose sur une infection microbienne?
Utilisation du bleu d'aniline qui se lie au glucane de la callose. On traite pour enlever la chlorophylle et on peut observer la cellule aux UVs.
75
Nommer quelques exemples de propriétés des PRs protéines (s'en rappeler de 1 ou 2 c'est assez, choisis dans la liste)
- PR1 Antifongique
- PR5 antifongique
- PR9 inhibiteur de protéinase
- PR9 peroxydase
- PR14 protéinase
76
Quel est le rôle des PGIP (inhibiteurs d'endo-polygalacturonases) dans le combat des plantes contre les champignons?
Empêcher la formation de monomères, donc enrichissement par des oligopectines
77
Que sont les PRP?
Pathogenesis related proteins
78
Quelles sont les propriétés physicochimiques des PRP? (2)
- Stable à pH acide et basique
| - Très résistantes à l'action des protéases
79
Dans quels environnements s'accumulent les PRP? (2)
- Vacuoles
| - Espaces intercellulaires occupés par le pathogène
80
Qu'est-ce que le burst oxydatif?
Production massive des espèces activées de l'oxygène.
81
Nommez 3 espèces activées de l'oxygène (EAO)
- Anion superoxyde (O2 -)
- Radical hydroxyl (OH)
- Peroxyde d'hydrogène (H2O2)
82
Comment le H2O2 est-il libéré chez la plupart des plantes vs chez le haricot (par exemple).
- La plupart de plantes: tout libéré d'un coup
- Haricot: libéré en deux phases
(voir graphiques diapo 41)
83
Quelles sont les techniques de quantification du H2O2? (3)
- Luminol
- DAB (Diaminobenzydine)
- Fluorescence (confocal)
84
Décrivez la technique de quantification du H2O2 luminol. (réponse longue)
Luminomètre
À chaque temps (aux 5 min par ex) on prend un échantillon du témoin et de l'échantillon à tester (alicot cellulaire)
2 injecteurs = luminol et peroxydase.
Réaction: H2O2 + luminol -> luminescence (en présence de la peroxydase)
Luminescnce est quantifiée (avec courbe étalon)
+ il y a de H2O2, + le luminol va être converti en luminescence
85
Décrivez la technique de quantification du H2O2 DAB (diaminobenzydine). (réponse longue)
Feuilles de plantes + flg22
Récolte de disques de feuilles (traités) à des temps précis
+ DAB sur le disque
Décoloration à l'EtOH
DAB + peroxydase s'oxyde et donne une feuille de couleur marron/rouge
+ il y a du H2O2, plus le DAB va être oxydé, plus la couleur va être foncée
Normalement qualitatif, mais on est maintenant capable, avec appareils, de donner une valeur quantitative à la coloration des feuilles
86
Décrivez la technique de quantification du H2O2 fluorescence.
Microscopie confocale
On peut utiliser la plante entière ou des suspensions cellulaires
(+ cher)
On peut quantifier selon la fluoresccence des échantillons
87
Qu'est-ce que la phytoalexines?
Molécules antimicrobiennes dont la synthèse est induite chez les végétaux en réponse à différents facteurs de stress
88
Rôle des phytoalexines? (2)
Activité antimicrobienne
Inhibe la germination des spores de certains pathogènes.
89
Vrai ou faux. Les phytoalexine font parties de ce qu'on appelle une résistance systémique acquise.
Faux, résistance locale, mais la production de phytoalexine mène à l'activation de la résistance systémique acquise.
90
Qu'est-ce qui vient en premier, la résistance locale ou systémique acquise?
Locale
91
Comment mesure-t-on (détecte) la résistance systémique acquise? (méthodologie)
infection sur une feuille plus loin de l'infection originale = prélèvement de la feuille temps 0
3 jours d'incubation avec prélèvement à chaque jours
on solubilise les échantillons de feuilles (blender)
Faire dilution limite (CFU/cm2) avec chaque échantillon pour voir l'évolution de l'infection
Comparaison avec un control.
92
Quelles sont les principales protéines impliquées dans la résistance systémique acquise?
Acide salicilyque
G3P
Acide pipécolique
Acide azélaique
93
Qu'est-ce que fait l'acide azélaique?
Synthèse de G3P
94
Comment est produite l'acide azélaïque?
Provient des acides gras dans la membrane de chloroplastes.
95
Comment se propage l'acide azélaïque, l'acide pipecolique et le G3P
Les plasmodesmes
96
Vrai ou faux. Les protéines des plasmodesmes ne sont pas importante dans le développement de la résistance systémique puisque l'acide salicylique se propage via l'apoplasme.
Faux, Ils sont important car l'acide azélaïque, l'acide pipecolique et le G3P se déplacent via les plasmodesmes.
97
Par où se propage l'acide salicylique?
Apoplasme
98
Décrivez la synthèse de l'acide pipécolique
lysine se fait transformé par l'enzyme ALD1 puis SARD4.
99
Comment et en quoi se fait transformer l'acide pipécolique?
FMO1 transforme en N-hydroxy-pipecolique acid
100
Quel sont les facteurs de transcriptions qui régulent la synthèse de l'acide pipécolique?
SARD1
CBPO60g
Se fixe au promoteur de ALD1 et FMO
101
Vrai ou faux. L'acide pipécolique active la résistance systémique acquise.
Vrai
102
Comment le facteur de transcription ERF1 arrive-t-il à se fixé sur les gènes de résistance? Donnez le mécanisme commençant avec l'AJ.
AJ se fixe à COI1
Activation de SCF qui a une activité E3 ligase qui ubiquitine les répresseurs de gène.
Dégradation des répresseur via les protéasomes
Fixation de ERF1 sur les promoteurs
103
Comment le facteur de transcription TGA arrive-t-il à se fixé sur le gène PR1? Donnez le mécanisme commençant avec l'AS.
Liaison de AS aux récepteurs NPR3, NPR4, NPR1 (NPR1 aussi co-facteur, il est normalement associé à d'autres NPR1 par pont disulfure)
AS brise les ponts disulfure pour faire des monomère de NPR1.
Liaison NPR1-TGA qui se lient ensuite sur le gène PR1
104
Comment peut-on mettre en évidence l'interaction entre TGA-NPR1 dans l'activation de PR1
COIP
ChIP (Immunoprécipitation de la chromatine)
105
Donner un exemple de l'antagonisme entre l'AJ et l'AS
AJ active SCF qui inhibe NPR1 en l'ubitiquinant (dégradation)
Voie AS inhibé.
